שריפות בולטות במיוחד דווקא באירועי זיהום האוויר הקשים

שריפות משפיעות על איכות האוויר הרבה יותר דווקא כאשר רמות הזיהום כבר קיצוניות. כך עולה ממחקר עולמי חדש שפורסם ב-npj Climate and Atmospheric Science, ובחן כיצד משתנה הקשר בין פעילות שריפות לבין ריכוזי חלקיקים נשימים עדינים מסוג PM2.5 לאורך כל טווח רמות הזיהום.

החוקרים מאוניברסיטת ווהאן, האקדמיה הסינית למדעי המטאורולוגיה, אוניברסיטת הונג קונג ומוסדות נוספים ניתחו נתונים עולמיים ברזולוציה של רבע מעלה בשנים 2004-2023. במקום להסתפק בריכוז PM2.5 ממוצע, הם השתמשו ברגרסיית קוונטילים כדי לבדוק בנפרד ימים עם רמות זיהום נמוכות, בינוניות וקיצוניות.

הפער גדל ככל שהזיהום החמיר

בכל רמות הזיהום נמצא קשר חיובי מובהק בין פעילות השריפות לבין PM2.5.

אבל עוצמת הקשר השתנתה מאוד.

באחוזון ה-10 של ריכוזי PM2.5 עמד מקדם הקשר על 0.197. באחוזון ה-50 הוא עלה ל-0.310, ובאחוזון ה-95 הגיע ל-0.899. כלומר, ברמות הזיהום הקיצוניות היה המקדם גבוה פי 2.9 מזה של הרמה החציונית ופי 4.5 מזה שנמצא ברמות הנמוכות.

זהו הממצא המרכזי של העבודה: אם מסתכלים רק על ממוצעים, אפשר להמעיט בחשיבות השריפות דווקא באותם ימים שבהם זיהום האוויר מגיע לרמות המסוכנות ביותר.

לא "פי 4.5 יותר חלקיקים"

חשוב להבין מה המספרים האלה כן אומרים ומה לא. מקדם רגרסיה גבוה פי 4.5 אינו אומר שכל שריפה מייצרת פי 4.5 יותר PM2.5 ביום קיצוני, וגם לא שהשריפה לבדה אחראית לכל העלייה בזיהום.

הוא אומר שהקשר הסטטיסטי בין מדד פעילות השריפות לבין ריכוזי החלקיקים היה חזק בהרבה בקצה העליון של התפלגות הזיהום.

הסיבה יכולה להיות שילוב של פליטות שריפה גדולות יותר, תנאי אטמוספרה שמונעים פיזור, עשן שנישא מאזורים אחרים ומקורות זיהום נוספים שפועלים במקביל.

קנדה, סיביר, ברזיל ואינדונזיה

החוקרים בדקו גם היכן בעולם הקשר בין שריפות לבין זיהום קיצוני חזק במיוחד. ניתוח האוטוקורלציה המרחבית הראה שהאזורים אינם מפוזרים באקראי. התקבל Moran's I של 0.036 עם p

למה הקשר מתחזק דווקא בקיצון

המחקר אינו מוכיח מנגנון אחד. אבל יש כמה הסברים אפשריים. שריפות גדולות יותר פולטות יותר חלקיקים. במקביל, תנאי חום, יובש ויציבות אטמוספרית יכולים גם להגביר את הסיכון לשריפות וגם למנוע פיזור של מזהמים.

כאשר רוח חלשה, אינוורסיה או טופוגרפיה מקומית לוכדות את העשן, ריכוזי החלקיקים יכולים להצטבר במהירות.

לכן ייתכן שאירועי הקיצון הם תוצאה של שילוב בין מקור פליטה חזק לבין תנאים מטאורולוגיים שמגבירים את השפעתו.

גם שטח השריפות העולמי ירד

בגרסת הקדם-פרסום של העבודה דווח גם כי השטח השרוף העולמי ירד במצטבר בכ-850 אלף קמ"ר במהלך תקופת המחקר, וכי שיעור האזורים שחוו יותר מ-500 ימי אש מצטברים ירד מ-1.97% ל-1.20%.

למרות הירידה הזאת, הקשר לאירועי PM2.5 קיצוניים נשאר חזק.

המשמעות היא שפחות שטח שרוף בממוצע אינו בהכרח אומר פחות סיכון לאירועי זיהום חמורים בכל אזור ובכל שנה.

מדוע זה רלוונטי לישראל

בישראל יש כמה מקורות שריפה שעשויים להעלות במהירות את ריכוזי החלקיקים: שריפות יער ושטחים פתוחים, שריפות פסולת, שריפות חקלאיות ואירועים חוצי גבולות.

מבקר המדינה כבר ציין כי שריפות פסולת ביהודה ושומרון גורמות לזיהום חוצה גבולות, ובמסמכי הכנסת הובאו נתוני המשרד להגנת הסביבה שלפיהם שריפות פסולת אחראיות לחלק משמעותי מפליטות PM2.5 בישראל.

מערך ניטור האוויר הארצי מפרסם בזמן אמת את מדד איכות האוויר ואת ריכוזי המזהמים בתחנות ברחבי הארץ.

אבל ישראל לא נבדקה בנפרד

כאן נדרשת זהירות. המחקר הוא עולמי וברזולוציה גסה יחסית של 0.25° על 0.25°. הוא אינו מחקר ישראלי ולא מציג אומדן נפרד למזרח הים התיכון.

אין בסיס לומר שהמקדם של 0.899 או היחס של פי 2.9 מתקיימים בישראל באותה עוצמה.

אקלים, רוח, לחות, סוג הצמחייה, צפיפות האוכלוסייה ומקורות הזיהום משתנים מאוד בין קנדה, סיביר, ברזיל, אינדונזיה וישראל.

ההשלכה האפשרית למערכי התרעה

הממצא כן מעלה שאלה רלוונטית למדיניות מקומית. אם שריפה מתרחשת בזמן שבו התנאים המטאורולוגיים ממילא מעודדים הצטברות חלקיקים, ייתכן שסכנת הזיהום גבוהה באופן לא ליניארי.

לכן מערכת התרעה מתקדמת יכולה להסתכל לא רק על היקף השריפה, אלא גם על ריכוזי PM2.5 הקיימים, כיוון הרוח, גובה שכבת הערבול ותחזית פיזור העשן.

המחקר אינו בוחן מערכת כזאת בישראל, אך הוא מספק בסיס מדעי טוב יותר לשאלה מדוע אירועי שריפה מסוימים הופכים למשברי איכות אוויר ואחרים פחות.

לא רק שריפות יער

המונח "פעילות אש" במחקר רחב יותר משריפות יער מוכרות מהחדשות. נתוני אש לוויניים יכולים לכלול סוגים שונים של בערה פתוחה, ובהם שריפות צמחייה, חקלאות וכבול.

לכן אין לפרש את התוצאה כאילו היא מתייחסת רק לשריפות יער טבעיות.

בישראל ההבחנה הזאת חשובה במיוחד בגלל התרומה של שריפות פסולת לזיהום האוויר.

PM2.5 הוא כבר בעיה בישראל גם בלי שריפות

מחקרים ישראלים קודמים מצאו כי האוכלוסייה בישראל חשופה לריכוזי חלקיקים נשימים עדינים החורגים מערכי היעד הבריאותיים, אף שהם עשויים לעמוד בערכי הסביבה המחייבים.

מכאן שאירוע שריפה אינו בהכרח מתחיל מ"אוויר נקי".

אם השריפה מתרחשת ביום שבו כבר יש עומס חלקיקים ממקורות תחבורה, תעשיה, אבק או שריפות אחרות, היא יכולה להצטרף למצב בסיס בעייתי.

זו בדיוק הסיטואציה שהמחקר העולמי מנסה ללכוד סטטיסטית.

מחקר תצפיתי ולא ניסוי

המגבלה המרכזית היא שהמחקר אינו יכול להפריד לחלוטין בין השריפה לבין התנאים שמלווים אותה.

חום, בצורת, לחות, רוח ויציבות אטמוספרית משפיעים הן על התפרצות והתפשטות שריפות והן על הצטברות PM2.5.

גם תחבורה, תעשיה ואבק יכולים להעלות את ריכוזי החלקיקים באותם ימים.

לכן הקשר החזק באחוזון ה-95 אינו הוכחה שכל הזיהום הקיצוני נוצר מן השריפות.

גם הנתונים עצמם הם נתוני רשת

המחקר לא הסתמך רק על תחנות ניטור קרקעיות בכל נקודה בעולם.

הוא השתמש במאגרי נתונים מרושתים גלובליים, כלומר במוצרים שמשלבים תצפיות, לווינים ומודלים כדי לייצר ערכים רציפים במרחב.

זו שיטה מקובלת במחקרי אקלים וזיהום עולמיים, אך היא מוסיפה אי-ודאות בהשוואה למדידה ישירה בכל מקום.

היתרון הוא כיסוי עולמי אחיד; החיסרון הוא פחות פירוט מקומי.

לא מחקר על תחלואה

עוד הבחנה חשובה: המחקר לא בדק אשפוזים, מחלות לב, אסתמה או תמותה.

הוא בחן את הקשר בין שריפות לבין ריכוזי PM2.5.

המשמעות הבריאותית נובעת מהידע הרחב הקיים על נזקי החלקיקים, אך לא נמדדה ישירות במחקר הזה.

לכן נכון לומר שהממצא רלוונטי לסיכון בריאותי, לא שהוא מוכיח עלייה מסוימת בתחלואה.

אירועי הקיצון הם הסיפור

המסר המרכזי אינו ששריפות "גורמות פי 4.5 יותר זיהום". הוא שהקשר בין פעילות אש לבין PM2.5 מתחזק מאוד כאשר עוברים מהימים הנקיים יחסית אל הימים המזוהמים ביותר.

מבחינת בריאות הציבור, זה בדיוק המקום שבו הממצא חשוב: כמה ימים קיצוניים עשויים להיות משמעותיים יותר מחשבון שנתי ממוצע.

בישראל, שבה שריפות מקומיות וחוצות גבולות יכולות להתרחש לצד תנאי פיזור גרועים ומקורות זיהום נוספים, השאלה אם אותו דפוס מתקיים כאן ראויה למחקר מקומי.